一、數字孿生平臺架構包括哪些內容

數字孿生技術通過構(gou)建物(wu)(wu)理對象的(de)數字(zi)化(hua)鏡(jing)像，描述物(wu)(wu)理對象在現(xian)實(shi)世界(jie)中(zhong)(zhong)的(de)變化(hua)，模擬物(wu)(wu)理對象在現(xian)實(shi)環境中(zhong)(zhong)行為和(he)影響，以實(shi)現(xian)狀(zhuang)態(tai)監測、故障診斷、趨勢預測和(he)綜合優化(hua)。

為了構建數字(zi)化鏡像并實現上述目標，需(xu)要(yao)IOT、建模、仿真等基礎支撐技術通過(guo)平臺化的架(jia)構進行融合，搭(da)建從(cong)物(wu)理(li)世界到孿生空間的信息交互閉環。整體(ti)來看，一個(ge)(ge)完整的數字(zi)孿生平臺應包含以下五個(ge)(ge)實體(ti)層(ceng)級：

1、物理層

物(wu)(wu)理(li)層(ceng)所涉及的物(wu)(wu)理(li)對象既包括(kuo)了(le)物(wu)(wu)理(li)實(shi)體(ti)，也包括(kuo)了(le)實(shi)體(ti)內部及互相之間存在的各類運行(xing)邏輯(ji)、生產流程等已存在的邏輯(ji)規(gui)則。

2、數據層

數(shu)(shu)據(ju)層(ceng)的數(shu)(shu)據(ju)來源于物(wu)理空間中的固有數(shu)(shu)據(ju)，以(yi)及由各類(lei)傳感(gan)器實時采集(ji)到的多模式、多類(lei)型(xing)的運行數(shu)(shu)據(ju)。

3、模型層

數字孿(luan)生中(zhong)的(de)模型既包(bao)含(han)了對應已(yi)知物理對象的(de)機理模型，也包(bao)含(han)了大量的(de)數據驅(qu)動(dong)模型。其中(zhong)，“動(dong)態(tai)”是模型的(de)關鍵，動(dong)態(tai)意味著(zhu)這些(xie)模型需(xu)要具備自我學習、自主調整的(de)能(neng)力。

4、功能層

功能(neng)層的(de)(de)核心要素“功能(neng)模塊”則是(shi)(shi)指(zhi)由各類模型通過或(huo)(huo)獨立(li)或(huo)(huo)相互(hu)聯系(xi)作用的(de)(de)方(fang)式(shi)形(xing)成的(de)(de)半自主性的(de)(de)子系(xi)統(tong)，或(huo)(huo)者說是(shi)(shi)一(yi)個數(shu)字孿生(sheng)的(de)(de)小型實例。半自主性是(shi)(shi)指(zhi)這些功能(neng)模塊可以獨立(li)設計(ji)、創(chuang)新，但在(zai)設計(ji)時(shi)需要遵(zun)守共(gong)同的(de)(de)設計(ji)規則，使(shi)其互(hu)相之間保(bao)持一(yi)定的(de)(de)統(tong)一(yi)性。這種特征使(shi)得數(shu)字孿生(sheng)的(de)(de)模塊可以靈活的(de)(de)擴展、排除、替換(huan)或(huo)(huo)修改，又可以通過再次組合的(de)(de)方(fang)式(shi)，實現復雜應用、構成成熟完整的(de)(de)數(shu)字孿生(sheng)體系(xi)。

5、能力層

最終，通過(guo)功能模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)的搭配組合解(jie)決特(te)定(ding)應(ying)用場景中(zhong)某類具(ju)體問題的解(jie)決方(fang)案，在歸納總結后(hou)會沉淀為一套專業知識體系，這便是(shi)數字孿(luan)生可對(dui)外(wai)提供的應(ying)用能力，也可稱(cheng)為應(ying)用模(mo)(mo)(mo)式。因(yin)為其內部(bu)的模(mo)(mo)(mo)型和(he)模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)具(ju)有(you)的半自主特(te)性，使得形成(cheng)的模(mo)(mo)(mo)式可以在一定(ding)程(cheng)度(du)上實現自適應(ying)調整。

二、數字孿生平臺架構的四大技術層級

數字孿生平臺的(de)架構一般(ban)有四個(ge)技術層級，分別(bie)是：

1、數據采集與控制實體

主要涵蓋感知(zhi)、控制、標識等(deng)技術，承(cheng)擔(dan)孿(luan)生(sheng)體與物理對象(xiang)間(jian)上行(xing)感知(zhi)數據的采集和下(xia)行(xing)控制指令的執(zhi)行(xing)。

2、核心實體

依(yi)托通(tong)用(yong)支撐技(ji)術，實現(xian)模型構建與融合、數據集成、仿(fang)真分析、系(xi)統擴展(zhan)等功能(neng)，是生成孿(luan)生體并拓(tuo)展(zhan)應用(yong)的主要載體。

3、用戶實體

主(zhu)要(yao)以(yi)可(ke)視化技術(shu)和虛擬現實(shi)技術(shu)為主(zhu)，承擔人(ren)機交互的(de)職能。

4、跨域實體

承(cheng)擔各(ge)實(shi)體層級之間的數據互通和安全保障(zhang)職能。